Proyectos curso 25_26

Nombre de la Actividad:

Cromoterapia e Interacción Sensorial: Control de Iluminación LED mediante Bluetooth y ESP32

Personal Involucrado

• Profesor: Víctor Manuel Morgado Serrano

• Alumnado: Alumnos de 1º Bachillerato E de la asignatura Tecnología e Ingeniería I

• Colaboradores Externos: CPR de Mérida., en donde llevaremos a cabo un curso de formación para probar los dispositivos.

Descripción de la Actividad

Los alumnos han diseñado un sistema de control lumínico compuesto por una aplicación móvil y un nodo de hardware basado en la ESP32. La aplicación permite, mediante tres deslizadores (R, G, B), realizar mezclas cromáticas en tiempo real. El resultado se previsualiza en un Lienzo (Canvas) dentro de la App y se proyecta físicamente a través de un LED RGB de alta intensidad.

El enfoque inclusivo radica en crear una interfaz simplificada que permita a personas con dificultades motoras o cognitivas interactuar con su entorno físico, modificando la atmósfera lumínica de una sala de forma intuitiva.

Objetivos de la Actividad

• Técnico: Implementar comunicación Bluetooth entre Android y ESP32 para el envío de datos en tiempo real.

• Educativo: Comprender la síntesis aditiva del color (R+G+B) y el uso de señales PWM.

• Inclusivo: Desarrollar una herramienta de estimulación visual para colectivos con diversidad funcional.

Desarrollo de la Actividad (Fases adaptadas)

1. Fase de Diseño y Hardware (90 min):

• Diseño del circuito: Conexión del LED RGB a los pines PWM de la ESP32.

• Interfaz en App Inventor: Creación de un "Lienzo" que cambie de color dinámicamente según la posición de los deslizadores.

2. Fase de Programación (150 min):

• App Inventor: Programación de bloques para concatenar los valores de los deslizadores en una cadena de texto (ej. "255,0,120\n").

• ESP32: Código en C++ para recibir la cadena por Bluetooth, "trocear" los valores y aplicar el brillo correspondiente a cada color del LED.

3. Fase de Pruebas y Accesibilidad (60 min):

• Ajuste de la sensibilidad de los deslizadores para facilitar su uso.

• Sincronización del color del "Lienzo" de la App con el color real del LED para asegurar coherencia visual.

Recursos Empleados

• Software: App Inventor 2 (Extensión Bluetooth Client) y Arduino IDE.

• Hardware: ESP32, LED RGB (Cátodo común), resistencias y cables.

• Material Didáctico: Guía de mezcla de colores y tabla de comandos Bluetooth.

Dificultades Encontradas y Resultado Final

• Dificultades: Gestión de la latencia en el envío de datos por Bluetooth y la necesidad de usar una fuente de alimentación externa si el LED es de alta potencia para evitar caídas de tensión en la ESP32.

• Resultado Final: Un sistema funcional donde el usuario tiene control total sobre el espectro visible, permitiendo crear ambientes de calma (azules/verdes) o de alerta (rojos/naranjas) desde la palma de su mano.

Propuesta de Mejora Social

Para la siguiente fase, se propone añadir botones con "Escenas Predefinidas" (ej. Botón Relax = Color Cian tenue) para usuarios que tengan dificultades para manipular los deslizadores de forma precisa, mejorando así la accesibilidad universal de la aplicación.

Nombre de la Actividad:

Sistemas de Medición Inteligente: Monitorización de Distancia por Ultrasonidos vía Bluetooth

Personal Involucrado

• Profesor: Víctor Manuel Morgado Serrano.

• Alumnado: 1º Bachillerato E (Tecnología e Ingeniería I).

• Colaboradores Externos: CPR de Mérida (Validación de la precisión y usabilidad del dispositivo en formación).

Descripción de la Actividad

Los alumnos han desarrollado un telémetro digital utilizando un sensor de ultrasonidos HC-SR04 y una ESP32. El dispositivo mide la distancia a un objeto y envía los datos en tiempo real mediante Bluetooth a una aplicación móvil creada en App Inventor.

La aplicación no solo muestra el valor bruto, sino que realiza la conversión automática a diferentes unidades (m, cm y mm) y presenta una interfaz visual donde la información es clara y accesible, eliminando la necesidad de leer reglas físicas de difícil acceso.

Objetivos de la Actividad

• Técnico: Configurar la lectura de sensores de tiempo de vuelo (Time of Flight) y la transmisión de datos seriales inalámbricos.

• Educativo: Aplicar fórmulas físicas (v = e/t) para el cálculo de distancias y realizar conversiones de unidades mediante bloques lógicos.

• Inclusivo: Crear una herramienta de asistencia para personas con visibilidad reducida o movilidad limitada, permitiéndoles conocer distancias sin contacto físico.

Desarrollo de la Actividad (Fases adaptadas)

1. Fase de Hardware y Física (90 min):

• Montaje: Conexión del sensor HC-SR04 (Trig y Echo) a la ESP32.

• Fundamento: Cálculo de la velocidad del sonido (343 m/s) para transformar el tiempo de rebote en distancia.

2. Fase de Programación (150 min):

• ESP32: Programación de la lógica de disparo del sensor y envío del dato en centímetros por Bluetooth cada 500 ms.

• App Inventor: Uso de un componente Reloj (Timer) para recibir datos entrantes y bloques de operaciones matemáticas para mostrar simultáneamente metros, centímetros y milímetros.

3. Fase de Calibración (60 min):

• Comparación de la medición de la App con un metro físico para ajustar errores de precisión.

• Diseño de una interfaz de "Contraste Alto" para mejorar la legibilidad.

Recursos Empleados

• Hardware: ESP32, Sensor de ultrasonidos HC-SR04, cables de prototipado.

• Software: App Inventor 2 y  Arduino IDE.

Propuesta de Mejora Social

Se propone integrar un sistema de alertas por voz (usando el componente TextoAVoz de App Inventor) que anuncie la distancia en voz alta cuando el objeto esté a menos de 50 cm, convirtiendo el proyecto en un asistente de navegación para personas ciegas.

Personal Involucrado

• Profesor: Víctor Manuel Morgado Serrano

• Alumnado: Alumnas de 1º de ESO.

Descripción de la Actividad

Las alumnas han desarrollado un proyecto de narrativa digital utilizando una técnica mixta: captación de imágenes reales (Stop Motion) e integración en la plataforma Scratch. La actividad consiste en recrear la trayectoria de la científica extremeña Asunción Gómez Pérez, destacando su ingreso en la RAE y su liderazgo en Inteligencia Artificial.

El proyecto combina la manipulación física de materiales para las fotos con la lógica de programación para dar vida al relato de forma interactiva.

Objetivos de la Actividad

• Técnico: Aprender la técnica de animación fotograma a fotograma y su importación como "disfraces" en Scratch.

• Educativo: Investigar y poner en valor la figura de Asunción Gómez Pérez como referente extremeño en Ciencia y Lengua.

• Creativo: Desarrollar habilidades de guionización y edición de audio para narrar la biografía.

Desarrollo de la Actividad (Fases)

1. Fase de Documentación y Guion:

• Investigación: Lectura sobre los hitos de Asunción (su origen en Azuaga, su carrera en la Politécnica de Madrid y su silla en la RAE).

• Storyboard: Diseño de las escenas principales que se van a animar (ej. ella estudiando, el logo de la RAE, un cerebro digital representando la IA).

2. Producción del Stop Motion:

• Captura: Fotografía secuencial de elementos físicos (playmobils) que representen la vida de la protagonista.

• Edición de fondos: Preparación de los escenarios digitales que se subirán a Scratch.

3. Programación y Narración en Scratch:

• Animación por bloques: Programar el cambio de "disfraces" a una velocidad constante para crear el efecto de movimiento.

• Interactividad: Inserción de audios grabados por las alumnas narrando los logros de Asunción y uso de eventos (teclas) para avanzar en la historia.

Recursos Empleados

• Software: Scratch 3.0, herramientas de captura de imagen (móvil).

• Hardware: Ordenador, cámara de fotos y micrófono para la locución.

• Material Didáctico: Biografía de Asunción Gómez Pérez y material de papelería para el stop Motion.

Dificultades Encontradas y Resultado Final

• Dificultades: Mantener la estabilidad de la cámara entre fotos para evitar saltos bruscos en la imagen y sincronizar el audio de la narración con el paso de los fotogramas.

• Resultado Final: Un corto animado e interactivo donde la comunidad educativa puede conocer la importancia de la inteligencia artificial y el lenguaje a través de los ojos de una referente extremeña actual.